盾构施工技术ppt课件

05
人员操作规范及技能培训要求
操作人员资质要求及岗位职责明确
操作人员需具备相关工程类专 业背景，熟悉盾构机结构、工 作原理及操作流程。
持有有效的特种作业操作证或 相关职业资格证书，确保具备 从事盾构机操作的法定资质。
明确各岗位职责，包括主操作 手、副操作手、机械维修工、 电气维修工等，确保各项工作 有序进行。
关键部件维护与保养
刀盘刀具
定期检查刀具磨损情况，及时更换磨 损严重的刀具，保证开挖效率。
02
推进油缸
定期检查油缸密封性能，及时更换密 封件，保证推进系统的正常工作。
01
03
铰接油缸
定期检查铰接油缸的伸缩性能和密封 性能，确保盾构机转向灵活。
螺旋输送机
定期检查螺旋输送机的磨损情况和输 送能力，及时更换磨损严重的部件， 保证土体的顺利输送。
管片拼装质量保障措施
管片选型与检验
选用符合设计要求的管片，并进行严格的检验，确保管片质量合 格。
拼装过程监控
采用先进的测量技术和监控系统，对管片拼装过程进行实时监控 ，确保拼装精度和质量。
管片连接与防水处理
采用可靠的连接方式，确保管片之间的连接紧密、防水性能良好 ，防止渗漏和漏水事故。
设备运行监测与故障诊断技术
• 制定详细的施工方案和安全措施，确保施工过程安全可控 。
预防措施制定和改进方向探讨
改进方向探讨
加强技术创新和研发，提高盾构机的适应性和安全性。
完善安全监管体系，加强对施工现场的监督和检查。
加强与相关部门和专家的沟通和协作，共同推动盾构施 工安全水平的提升。
THANKS
感谢观看
工作原理与操作流程
工作原理
盾构机利用刀盘开挖土体，通过推进油缸提供动力，使盾构 机沿设计轴线前进。在推进过程中，通过管片拼装机将预制 管片拼装成隧道衬砌，同时通过螺旋输送机将开挖的土体输 送出隧道。

由于工作井洞圈直径与盾构外径存有一定的间隙，盾构进洞前， 为了缩小盾壳与洞圈的间隙、便于塞填海绵条以防止盾构进洞 时洞圈产生漏水、漏泥等问题，在洞圈内焊接一整环钢板。下 部采用3道1cm厚10cm高的弧形板，上部采用2道0.5cm厚 30cm高的花纹钢板，钢板之间填充150mm×150mm的海绵条。 为确保盾构机靠上钢板时，钢板顺利外翻，在钢板一圈以 10cm间距开缝，缝深约10cm。
以减少对周围土体的扰动，避免在途中有较长时间耽搁， 如推得过快则刀盘开口断面对地层的挤压作用相对明显。 进入加固区前推进速度宜控制在3～4cm/min，进入加固 区后推进速度控制在1cm/min。
四、施工技术要点
4.3 盾构进洞段掘进技术措施
（3）严格控制纠偏量
在确保盾构正面沉降控制良好的情况下，使盾构均衡、匀 速施工，盾构姿态变化不可过大。每环检查管片的超前量， 隧道轴线和折角变化不能超过0.3％。推进时不急纠、不 猛纠，多注意观察管片与盾壳的间隙，相对区域油压的变 化量随出土量和千斤顶行程逐渐变化。采用稳坡法、缓坡 法推进，以减少盾构施工对地面的影响。在盾构进入加固 区前应根据洞门中心调整好盾构进洞位置与姿态，避免在 进入加固区以后再调整盾构姿态。
轨道面应尽量平直，并在上面涂抹适量油脂，便于盾构顺 利滑到基座轨道上。
接收基座安装
三、盾构进站施工工艺
3.5 洞门凿除
首先在洞圈内搭设扣件式脚手架吊架。在洞门上、中、下 均布五个探孔，采用水钻穿透洞门范围内围护结构，对其 后土体自立性、渗漏等情况进行观察，当进洞区域土体的 实际加固效果满足盾构安全进洞要求时，方可凿除洞门混 凝土，如不满足应采取补救措施。
洞门凿除要连续施工，尽量缩短作业时间，以减少正面土 体的流失量。整个作业过程中，由专职安全员进行全过程 监督，杜绝安全事故隐患，确保人身安全，同时安排专人 对洞口上的密封装置做跟踪检查，起到保护作用。

盾构机结构原理PPT 课件
目录
• 盾构机概述 • 盾构机结构组成 • 盾构机工作原理 • 盾构机应用与案例 • 盾构机维护与保养
01
盾构机概述
盾构机定义
盾构机是一种使用盾构法进行隧道施 工的大型掘进机械，主要由刀盘、盾 体、人舱、螺旋输送机、管片拼装机 、管片运输车等部分组成。
盾构机的主要作用是在地下挖掘出一 条隧道，并在挖掘过程中对隧道进行 衬砌和支护，以保证隧道施工的安全 和稳定。
20世纪初，盾构机开始在日本得到广 泛应用，并逐渐发展成为一种成熟的 施工方法。
02
盾构机结构组成
主机系统
01
02
03
04
主机是盾构机的核心部分，包 括刀盘、盾体、刀具等。
刀盘是盾构机挖掘土体的主要 部件，通常采用硬质合金或碳
化钨等材料制成。
盾体是保护操作人员和盾构机 内部设备的重要结构，通常采
盾构机分类
根据盾构机的用途，可分为地 铁盾构机、市政管道盾构机、 公路盾构机等。
根据盾构机的掘进方式，可分 为开敞式盾构机和气压式盾构 机。
根据盾构机的直径，可分为小 直径盾构机和大直径盾构机。
盾构机发展历程
盾构机最早起源于欧洲，但最早的盾 构机比较简单，仅适用于软土地层。
随着科技的不断进步，现代盾构机已 经实现了自动化、智能化，并广泛应 用于地铁、市政管道、公路等领域。
03
盾构机工作原理
工作原理简介
盾构机是一种隧道掘进的专用工 程机械，通过刀盘旋转切削土体， 同时使用盾构壳体保护作业面和
运输渣土。
盾构机的工作原理基于一个封闭 的作业系统，通过土压平衡、泥 水加压等工法维持开挖面的稳定，
并控制地层变形。
盾构机的工作过程包括挖掘、排 渣、运渣、拼装等环节，各环节 相互配合，实现隧道的高效掘进。

第三章
盾构施工管片质量控制关键环节
3、联络通道段 （1）联络通道段有四环为特殊管片，拼装点位固定，且无楔形量，因此在进 入联络通道前要将盾尾间隙调整到位，盾构姿态良好； （2）若联络通道处在曲线上，要提前考虑掘进的偏转量，掘进控制好要提前 调整油缸行程差，管片提前顺应转弯形式，避免在联络通道位置出现较大的错台 和破损。
施工过程中常见的质量问题及原因分析
管片渗漏水： 管片渗漏水主要在管片接缝处和吊装孔位置。造成管片渗漏水的主要 原因有： 1、管片的止水条粘贴质量存在问题，不牢固、有缝隙； 2、拼装时止水条被挤裂、挤掉、变形严重； 3、拼装时止水条上带有泥沙，管片挤压时止水条被割破； 4、管片破损、裂缝较大或管片外弧面破损； 5、管片错台或管片浮动较大造成的止水条松动。
36.14 11.74
第二章
施工过程中常见的质量问题及原因分析
盾构施工中常见的质量问题主要围绕管片的外观质量和线性控制，管片质量问 题主要分为错台、破碎、渗漏水三类，线性控制的问题主要表现在成型隧道的轴线 与设计轴线偏差超限。
管片质量问题虽然表现为三类，但产生问题的原因往往是相同的，甚至这些问 题不是单一出现，产生这些问题最主要的原因就是管片选型不当、盾构间隙不足和 管片拼装控制不严；成型隧道超限的问题更多出现在施工程序管控不严，技术管理 不严谨。
（一）： 前文已经将管片楔形量的问题，大的选型原则和比例的问题讲解了，针对单 环或后几环的情况，应当如何进行考虑，第一次选型方法是在前文的基础上更为 具体的计算，把曲线段单环掘进的理论变化量和管片楔形量进行结合。 在曲线段，要实现良好的拼装环境和最大限度的拟合线性，盾构机的姿态和 前进方向必须与设计轴线高度契合或者沿着曲线的割线前进。
第三章

12
二、盾构始发条件
１、相关技术与方案准备
（１3）盾构测量与检测方案
（１9 ）始发旁站监理细则
（ 1 4 ）盾构掘进施工方案 （ 1 5 ）盾构始发专项施工方案
（ 2 0 ）始发安全监理细则 （21）
（ 1 6 ）盾构始发风险施工应急救援预案
（22）
（ 1 7 ）监理规划始发与掘进相关内容
（23）
（７）管片生产与储备
（２）盾构机合同变更 （３）盾构机适用性审查
（８）龙门吊起重安装方案与验收 （９）盾构场地布设方案（地面与地下）
（４）盾构机运输方案
（１０）始发端头加固施工方案与实施
（５）盾构机安装调试方案
（１１）盾构区间补勘方案与实施
（６）盾构机起重吊装方案
（１２）盾构区间施工监测方案与实施
盾构始
二、盾构机的始发条件
2、4盾、构盾始构发始/发到节达点节验点收验条收件
（ 5 ）要求的各项端头措施（端头加固、降水、冷冻等）已经完成，各项指标已经达到设计 要求并有检测报告；
（ 6 ）始发架已经设计验算，结构强度满足要求，且现场固定牢靠；
（ 7 ）施工现场技术交底（含各施工工艺和步骤）已按要求完成；
龙门吊
21
刀盘吊装下井
盾构始发施工技术培训
6
（3）盾构机前体及人闸
盾构始发施工技术培训
7
（4）盾构机中体
盾构始发施工技术培训
8
（5）盾尾结构和尾刷
盾构始发施工技术培训
9
（6）皮带输送机和螺旋输送机
盾构始发施工技术培训
10
（7）盾构机后配套台车
盾构始发施工技术培训
11
二、盾构始发条件

2022/9/13
8
一、盾构法隧道简述
起源和发展史——第四代盾构
2022/9/13
9
一、盾构法隧道简述
盾构在我国发展历史及发展现状
我国自20世纪50年代开始涉足盾构法修建隧道和管道工程，最近二十年 开始大规模应用。虽然起步较晚，与国外先进国家仍存在一定差距。但由于 应用前景广阔，主要吸收和采用先进技术和工艺、参考和借鉴国外成功的经 验和失败的教训，所以发展较快，差距正在逐步减小。
20
三、盾构施工技术介绍
泥水平衡盾构工法技术介绍
2022/9/13
泥水循环系统
开挖的土砂以泥浆形式输 送到地面，通过泥浆处理 设备进行分离，分离后的 泥水进行重新调浆冲刷管， 再输送到开挖面。 泥水盾构适用的地质范围 从软弱砂质土层到砂砾层 都可以使用。
21
三、盾构施工技术介绍
管片拼装技术介绍
一般每环管片有6-8块管片组成，分为A、B、K型，分别为标准 块，邻接块、封顶块。 可由球墨铸铁、钢结构、钢筋砼、钢板与钢筋砼的复合材料等 制成的管片（衬砌）
c 负环顶部作为运输开口时,必须用钢材加固该开口。
管片拼装技术介绍
管 片 拼 装 流 程
2022/9/13
25
三、盾构施工技术介绍
管片拼装技术介绍
螺栓紧固流程
管片拼装 时紧固
检验紧固
二次复紧
2022/9/13
26
三、盾构施工技术介绍
管片拼装技术介绍
错缝拼装
2022/9/13
通缝拼装
27
三、盾构施工技术介绍
盾构始发是指在始发井内利用临时组装的管片、反力台架等设备， 使盾构机离开基座经井壁穿墙洞沿指定路线推进的一系列作业。

盾构法隧道工程的基本概念可以从其施工过程来理解
其主要施工过程为：
①在盾构隧道的始发端和到达端各修建一个竖井；
②盾构在始发竖井内安装就位；
管片衬砌
③依靠千斤顶（作用在已拼装好的衬砌环上），将盾构从
始发竖井内始盾发构；机向预订的方向掘进。
④盾构在地层中沿着设计轴线掘进，同时不断出土和安装
衬砌管片环，并及时向盾尾空隙内注浆，防后止配地层套下设沉备；
盾构管片 送泥浆管
增压器
排泥水管
2007年9月27日
普通盾构简介
手掘式盾构
挤压式盾构
2007年9月27日
半机械式盾构 机械式盾构
平衡式盾构简介
局部气压盾构
在机械盾构支承环前边设置隔板，使切口与隔板间形成密闭舱， 密闭舱内充满压缩空气，达到稳定开挖面土体的作用。
土压平衡盾构 在挤压或切削盘的后面装置一储存土体的密闭舱，密闭舱内 充满土体，适当压力与开挖面土压平衡。（螺旋输送机出料 速度与盾构顶推和刀盘旋转速度相匹配，可形成一定土压） 适用于粘性土、砂和含石头的砂砾土层。
⑤盾构进入到达端竖井后拆除。
2007年9月27日 点击
盾构隧道施工示意图
退回
盾壳
刀盘
盾构的组成
2007年9月27日
盾构的基本装置
退回
盾构适用的地质条件
盾构机种类 半机械式盾构
单一土质 软土 硬质土
土砂 复合土质
闭胸式盾构
机械式盾构
土压式盾构
泥水式盾构
加泥土压式盾构
应付岩石盾构 （泥水式或土压式） TBM（封闭式）
顶推装置
退回
刀盘 土压
2007年9月27日
土压平衡式盾构

You Know, The More Powerful You Will Be
83
谢谢大家
荣幸这一路，与你同行
It'S An Honor To Walk With You All The Way
演讲人：XXXXXX
时 间：XX年XX月XX日
84
冻结法
350
地面旋喷加固法 220
MJS加固法
800
安全门
5
120 90* 110* —
较好 较差 较好 —
39
联络通道事故（冻结法加固） （处置失败的事例）
40
临江大厦
土产大厦 光大银行
中间风井
隧道破损段
南浦大桥匝道
41
联络通道冻结法施工
42
43
流沙
联络通道
隧道 顶破口44
45
46
47
32
33
34
关键环高风险工点）
管片拆除前，注浆孔观察
管片拆除，从上到下
管片拆除后，探查
开挖（超前探查预报，及时封闭，泄压孔 ，多测温，时空效应，NATM，监控反馈）
应急预案
35
36
37
38
造价、工期、效果的比较
加固方法 概算造价 主要工期 加固效果
66
联络通道事故（搅拌桩加固） （处置成功的事例）
67
基本情况
旁通道位于地下16米处，接近52层微承压水层； 旁通道施工采用上方搅拌桩加固、矿山法开挖，备
有钢封堵门； 该旁通道长度为5米，此时正开挖到2.4米处； 在施工旁通道（下行线～上行线）过程中，于12月
7日上午10：30开始出现渗水，用水泥袋封堵无效； 到下午6点渗水进一步扩大，伴有流砂涌出；隧道

同步注浆技术
注浆材料选择
选择合适的注浆材料，如单液浆、双液浆等，以满足隧道施工中的不同需求。
注浆工艺控制
根据隧道施工的实际情况，采用合适的注浆工艺，如后退式分段注浆、分层注 浆等，确保注浆效果满足要求。
姿态控制技术
姿态测量
采用先进的测量设备和技术，对盾构机的位置和姿态进行实 时监测。
姿态调整
根据监测数据和隧道设计要求，及时调整盾构机的姿态，确 保隧道轴线的准确性和稳定性。
某过江隧道盾构地中对接施工案例
总结词
工程规模大、技术难度高
详细描述
该案例是一座过江隧道盾构地中对接施工项目，工程规模较大，技术难度较高。施工过程中，通过精 心组织和技术攻关，成功解决了大断面、复杂地质条件下的盾构对接难题。同时，采用了一系列新材 料、新工艺和新设备，提高了施工效率和质量，为类似工程的施工提供了有益的借鉴。
材料准备
根据施工需要，提前准备好各种 管片、注浆材料等，并确保质量 合格。
施工中注意事项
土压力控制
在施工过程中，要密切关注土压 力的变化，确保土压力平衡，防 止塌方和异常隆起。
异常处理
在施工过程中如遇到异常情况， 应立即停止施工，查明原因并采 取相应措施处理后方可继续施工 。
注浆管埋设
注浆管埋设要符合设计要求，避 免出现注浆管堵塞、泄露等问题 ，影响施工效果。
管片拼装
管片拼装要严格按照设计图纸进 行，确保管片间的密封性和盾构 隧道的整体性。
施工后注意事项与建议
质量检测
施工完成后，应对盾构隧
1
道进行全面的质量检测，
确保其满足设计要求和使
用安全。
经验总结
4
对施工过程进行总结，分

施工精度高
盾构机在施工过程中的精 度较高，能够保证隧道和 车站的施工精度和质量。
盾构机在水利工程建设中的应用
水电站建设
盾构机可以用于水电站建设中的隧道施工，特别是大断 面隧道施工。
水利工程
盾构机也可以用于水利工程中的隧道和管道施工，特别 是长距离、大断面、高水压的隧道和管道施工。
05
盾构机发展趋势与展望
THANKS
感谢观看
自动化操作
减轻工人的劳动强度，提高施工 效率，降低人为操作失误。
远程监控与指挥
通过互联网技术实现远程监控与 指挥，提高施工安全性。
盾构机在未来的应用前景与挑战
01
应用前景
随着城市化进程的加快，盾构机在城市基础设施 建设中的应用将更加广泛。
02
挑战
需要应对地质条件复杂、施工难度大等技术难题 ，以及环境保护、安全风险等方面的挑战。
盾构机操作要点
01 控制正面土压稳定
通过调节螺旋输送机的转速和推进速度，保持正 面土压稳定，以防止地面沉降。
02 合理选择刀具类型和磨损情况
根据不同的地质条件，选择合适的刀具类型和磨 损情况，以提高切削效率。
03 精确控制掘进方向
通过调节推进油缸的行程和转速，精确控制掘进 方向，以确保隧道轴线的准确性。
二次衬砌
在初期支护的基础上，采 用钢筋混凝土进行二次衬 砌，提高隧道结构的强度 和耐久性。
隧道加固
针对特殊地质条件和工程 要求，采取相应的加固措 施，提高隧道的安全性和 稳定性。
04
盾构机应用实例
国内典型盾构工程案例介绍
北京地铁14号线
该地铁线路采用了盾构机进行施 工，其中使用了多种不同直径的 盾构机，以适应不同地段的施工